基于网络药理学和分子对接探...D-19)的活性成分及靶点_王婷.pdf

年 月第 卷第 期陕 西 中 医 药 大 学 学 报 疫病防治基于网络药理学和分子对接探讨中研益肺解毒汤防治新型冠状病毒肺炎（）的活性成分及靶点王婷 刘维海 张盼 王钰莹 邹俊波马战平 刘继平 王斌 王川（陕西中医药大学，陕西 咸阳；陕西中医药大学附属医院，陕西 咸阳；陕西省中医医院，陕西 西安）摘 要：目的 基于网络药理学和分子对接探讨中研益肺解毒汤防治新型冠状病毒肺炎（）的成分和作用机制。方法 数据库检索中研益肺解毒汤的主要成分和作用靶点；构建药物活性成分靶点网络图；对中研益肺解毒汤与 相同靶蛋白进行 功能富集分析和 通路富集分析；分子对接研究其结合活性。结果 从中研益肺解毒汤共筛选出 个潜在活性成分和 相应靶点，个靶点与疾病密切相关；靶点通路富集分析显示中研益肺解毒汤主要集中于病毒感染及炎症信号通路等。结论 中研益肺解毒汤可能通过抗炎抗病毒等对 有潜在的防治作用。关键词：中研益肺解毒汤；网络药理学；中药；分子对接中图分类号：文献标识码：文章编号：（）：（，；，；，）：；，基金项目：国家自然科学基金项目（）；陕西省教育厅一般专项项目（）；陕西省科技厅一般项目（）；陕西中医药大学附属医院院级项目（）通讯作者：王川，副教授。：陕 西 中 医 药 大 学 学 报 年 月第 卷第 期 ；：；新型冠状病毒肺炎（，）是 引发的传染病，传染性强，主要通过呼吸道飞沫和密切接触等途径进行快速的传播。大部分抗病毒药物的治疗疗效不佳。中医药在新冠肺炎的治疗中发挥了重要的作用，取得了较好的疗效。中研益肺解毒汤是由陕西省中医医院、陕西省中医药研究院在玉屏风散和银翘解毒散的基础上研发出的方剂，用于新冠肺炎确诊和疑似病例的预防及治疗。中研益肺解毒汤组方为生黄芪，金银花 ，炒白术 ，石斛 ，桔梗，炙百合 ，芦根 ，连翘 ，白茅根，防风，生甘草，剂，在临床上取得了较好的疗效。为了研究中研益肺解毒汤对 防治的主要成分和作用机制，本研究利用网络药理学和分子对接方法，从整体预测研益肺解毒汤的靶点、作用通路和机制，为中研益肺解毒汤防治 提供理论依据。材料与方法 中研益肺解毒汤有效化学成分及靶点的筛选 数据库检索中研益肺解毒汤中的各味药物相关成分，分别输入药材名称，收集对应的化学成分和作用靶点。根据口服生物利用度 和类药性 筛选出符合条件的化合物及靶点。中研益肺解毒汤与 相关靶点的筛选在 数据库（：）中检索 的相关靶点。使用（：）导入靶点基因，构建 网络，使用 检索共同靶点，数据导入 软件，构建“中药成分疾病靶点”等关联网络。靶点的功能及通路分析 通过 和 分析，研究中研益肺解毒汤和 的共同靶基因参与的相关生物学过程以及生物信号通路。分子对接 将中研益肺解毒汤活性成分进行分子对接，研究配体分子与靶点分子的结合。结果 药物的活性化合物成分及筛选 使用 数据库检索结果显示：从黄芪中筛选出 个主要成分，金银花 个主要成分，白术 个主要成分，连翘 个主要成分，防风 个主要成分，甘草 个主要成分，百合 个主要成分，桔梗 个主要成分，芦根 个主要成分，白茅根 个主要成分，删除重复的成分，共得到相关主要成分 个，其中黄芪、金银花（君药）活性成分基本信息，见表。活性成分治疗疾病相关靶点的筛选 数据库检索出 相关基因靶点 个，数据库中 个主要成分对应 个相关靶点，根据中研益肺解毒汤中 个成分靶点与 个疾病靶点绘制得到 个重合靶点，绘制韦恩图，结果表明，中研益肺解毒汤的活性成分防治 的潜在相关靶点有 个，见图。图 中研益肺解毒汤与 靶点维恩图 化合物靶点网络图的构建应用 软件构建药材化合物靶点网络图，如图 所示，构建的关联网络图一共 个节点，条边，粉色代表药物，绿色代表筛选成分，黄色代表靶点。药物主要成分的中心度值（）和等级值（）值排在前五的分别是：（槲皮素），（木犀 草素），（柚皮素），（山奈酚），（汉黄芩素）；主要靶点是前列腺素内过氧化物合酶（），前列腺素内过氧化物合 年 月第 卷第 期陕 西 中 医 药 大 学 学 报 酶（），过氧化物酶体增殖物激活受体（），诱导型一氧化氮合酶（）和二肽基肽酶（）。表 中研益肺汤中部分主要成分基本信息君药编号化学成分（）黄芪 （，），（，）（，），（，），（）（，），金银花 （）（）（，）（），（，）相关靶点 网络分析 利用 构建 网络图（图），对分子靶蛋白网络的总体特征分析表明：节点数目为；节点边数为 条，平均节点度为 。中研益肺解毒汤中成分和 共同 主 要 相 关 基 因 有，等。中研益肺解毒汤相关靶点的 功能和 富集分析 分析结果（图）主要集中于生物过程，生物过程中涉及药物反应，负调控凋亡过程，细胞对缺氧的反应，炎症反应及调节凋亡等；由细胞过程可推测这些靶点主要集中在细胞质，细胞外空隙，线粒体，核原生质及核染色质；分子功能主要集中于细胞因子受体，磷酸酶，蛋白磷酸酶的结合，细胞因子活性及泛素样蛋白连接酶陕 西 中 医 药 大 学 学 报 年 月第 卷第 期 结合。通路分析（图）主要集中于 信号通路，前列腺癌，乙型肝炎，甲型流感，肺结核等。中研益肺解毒汤中活性成分与 水解酶和 的分子对接结果分析选取中研益肺汤活性成分进行分子对接，选取打分最高的两种成分进行分析作图，若配体与受体的构象越稳定，则结合能越低，发挥药效的作用更强。以 抑制剂洛匹那韦、利托那韦、抑制剂利巴韦林以及 结合剂氨溴索为阳性对照。结果表明，中研益肺汤中 种化学成分表现出较强的结合可能性，主要成分是荷包牡丹碱、光甘草定、柚皮素、小金雀花素、木犀草素等，见表。由表二可以得出荷包牡丹碱、小金雀花素具有较强的结合活性，将其与 水解酶和 的阳性小分子进行阳性对接作图分析，如图 所示。图 药材成分靶点网络图图 中研益肺解毒汤潜在靶点的 网络图 年 月第 卷第 期陕 西 中 医 药 大 学 学 报 靶点的 富集分析生物过程；靶点的 富集分析细胞组分；靶点的 富集分析分子功能；靶点的 富集图 相关靶点的富集分析表 中研益肺解毒汤活性成分与 水解酶和 的对接参数化学成分成分 （）（）荷包牡丹碱 光甘草定 柚皮素 小金雀花素 木犀草素 甲基维胺醇 甘草查耳酮 紫花前胡素 植物甾醇 异鼠李素 槲皮素 山奈酚 黄羽扇豆魏特酮 白桦脂酸 陕 西 中 医 药 大 学 学 报 年 月第 卷第 期 续表 中研益肺解毒汤活性成分与 水解酶和 的对接参数化学成分成分 （）（）金合欢素 美迪紫檀素 驴食草酚 毛蕊异黄酮 常春藤皂苷元 汉黄芩素 谷甾醇 利托那韦 洛匹那韦 利巴韦林 氨溴索、荷包牡丹碱分别与 水解酶、对接模式；、小金雀花素分别与 水解酶、对接模式图 荷包牡丹碱、小金雀花素、阳性小分子分别与 水解酶和 的分子对接模式 年 月第 卷第 期陕 西 中 医 药 大 学 学 报 讨论目前 累计死亡人数高达 万多人，患者多数为普通型和轻型，症状表现为发烧、干咳、全身乏力等。中医认为 仍属“疫病”范 畴，基 本 病 机 特 点 为“湿、热、毒、瘀”。中研益肺解毒汤由陕西省名中医马战平主任医师、路波主任医师在传统名方玉屏风散与银翘解毒散基础上研发出中研益肺解毒汤。此方由传统名方玉屏风散和银翘散加减而成，玉屏风散具有益气固表，健脾敛汗的效果；银翘散具有轻宣解毒之功。其中生黄芪健脾益气、固表敛汗，金银花疏表透邪、清热解毒，两药（君药）体现了“扶正祛邪”“培土生金”“给邪以出路”的组方原则。中研益肺解毒汤可应用于确诊和疑似病例密切接触者的预防及治疗，取得了较好的疗效。中研益肺解毒汤也入选陕西省新型冠状病毒感染的肺炎中医药治疗方案。研究表明，玉屏风散具有免疫调节、抗炎、抑菌作用；银翘散具有解热镇痛、抗炎、抗过敏、抗菌等药理作用。通过网络药理学预测中研益肺解毒汤中槲皮素、木犀草素、柚皮素、山奈酚、汉黄芩素等成分可能为主要成分，其主要属于黄酮类化合物，具有抗氧化、抗菌、抗病毒、抗炎及扩张血管等作用。蛋白激酶（）信号作用通道调控细胞增殖和生长，参与包括细胞凋亡和葡萄糖代谢在内的细胞过程；可以诱导细胞凋亡；和 主要与炎症有关。信号通路分析表明中研益肺解毒汤防治 主要集中于病毒感染及炎症等通路。分子对接结果表明中研益肺排毒汤中活性成分与靶点蛋白结合力更强。中研益肺汤中荷包牡丹碱、光甘草定、柚皮素、小金雀花素、木犀草素等表现出较强的结合可能性，中研益肺解毒汤主要通过多组分、多靶点、多途径的作用模式来防治。本研究通过网络药理学探讨了中研益肺解毒汤防治 的潜在物质基础和可能的机制，为后续的研究奠定基础。本研究也具有一定的局限性，对于中研益肺解毒汤防治 还需进一步临床和实验验证，以深入研究其疗效及作用机制。参考文献国家卫生健康委 新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第八版 修订版）（）：，：，（）：臧明泉，任建琳，张莹瑄，等 中西医防治新型冠状病毒肺炎的研究进展 世界科学技术中医药现代化，（）：刘子瑄，李翠娟，孔馨逸，等 中医“扶正祛邪”治则在新型冠状病毒感染防治中的应用 陕西中医，（）：，（）：，（）：，：刘丽静，邓鑫，许克祥 中医药防治新冠肺炎的路径与现状分析 陕西中医药大学学报，（）：田艳鹏，刘善军 浅谈中医体质辨识及其在新型冠状病毒肺炎防治中的意义 现代中医药，（）：马战平，路波，王志梅，等 中研益肺解毒汤防治新型冠状病毒肺炎临床观察 陕西中医，（）：，：，：王琰，吴杰，向净匀，等 基于网络药理学和分子对接法探寻黄连解毒汤治疗新型冠状病毒（）肺炎活性化合物的研究 中药药理与临床，（）：王川，李慧敏，王琰，等 基于网络药理学和分子对接探讨参附汤防治新型冠状病毒肺炎（）的活陕 西 中 医 药 大 学 学 报 年 月第 卷第 期 性成分及靶点 中药药理与临床，（）：张盼，王川，邹俊波，等 基于网络药理学和分子对接方法的寒湿阻肺方治疗新型冠状病毒肺炎（）的作用机制及活性成分研究 中药药理与临床，（）：，：（），：，：，（）：，（）：王辉，邱建强，乔黎焱，等 新型冠状病毒肺炎中医论治初探 陕西中医，（）：，贾明，樊雅梦，席莉，等 新型冠状病毒肺炎中西医研究概述 陕西中医，（）：仝小林，李修洋，赵林华，等 从“寒湿疫”角度探讨新型冠状病毒肺炎的中医药防治策略 中医杂志，（）：，曹雪，袁军民，陈宁君，等 新型冠状病毒肺炎病因病机、辨证分型探析 现代中医药，（）：杲春阳，宋昌梅，付燕来，等 中西医结合治疗新型冠状病毒肺炎疗效的系统评价 陕西中医药大学学报，（）：陕西中医药学管理局 陕西省新型冠状病毒感染的肺炎中医药治疗方案 陕卫中医发 号（）：汪青楠，吕文良，李娟梅，等 玉屏风散实验研究及临床应用进展 中华中医药学刊，（）：徐海青，贾妮 论银翘散现代临床应用 辽宁中医药大学学报，（）：王溢萍 黄酮类化合物药理作用的分析 世界最新医学信息文摘，（）：，周琦，刘晓瑜，刘树民 中药调控 信号通路在疾病治疗中的研究进展 中药药理与临床，（）：（修回日期：编辑：杨芳艳）